DE2139208B2 - Verfahren zur Herstellung von Zementerzeugnissen mit hoher mechanischer Festigkeit - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Zementerzeugnissen mit hoher mechanischer Festigkeit

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zementerzeugnissen mit hoher mechanischer Festigkeit unter Verwendung von silikatischen Zuschlagstoffen, wobei die Erzeugnisse nach dem üblichen Voraltern bei Umgebungstemperatur einer Behandlung mit Dampf unter Druck unterworfen werden.
Ein derartiges Verfahren läßt sich der AT-PS 72 072 bzw. der Druckschrift »Silikattechnik« 1960 (Seiten 132 bis 139) entnehmen. Diese Verfahren führen jedoch zu einer nicht für alle Anwendungsfälle ausreichenden
mechanischen Festigkeit der Zementerzeugnisse.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die mechanische Festigkeit der nach dem vorstehenden Verfahren hergestellten Zementerzeugnisse zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Erzeugnisse aus Portland-Zementen oder mit Mischungen aus 50% bis 90% Portland-Zement und 50 bis 10% reaktionsfähigen siliziumhaitigen Stoffen hergestellt werden und die Erzeugnisse nach der Dampf druckbehandlung einer Wärmebehandlung in einer wasserfreien Umgebung bei einer Temperatur zwischen 120 und 350° C während einer Dauer von 1 bis 12 Stunden unterworfen werden.
Läßt man auf eine hydrothermische Behandlung in Autoklaven eine weitere Behandlung in einer wasserfreien Umgebung in den angegebenen Temperaturgrenzen und Zeiten folgen, läßt sich die aufgrund der gewählten Bindemittel bereits relativ hohe mechanische Festigkeit noch zusätzlich wesentlich erhöhen auf Werte zwischen 950 und 1500 kg/cm2, und zwar je nach Bindemittelzusammensetzung, Temperatur und Dauer der Wärmebehandlung.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zementerzeugnisse eignen sich besonders Portland-Zemente mit einem Silizium-Modul höher als 3. Der Prozentsatz an Kalziumsilikaten liegt über 78 bis 80%; der Anteil an ferrialuminischen Phasen liegt unter 15 bis 18%.
In Dortlandzementreaktionsfähigen siliziumhaitigen Mischungen können die betreffenden Anteile zwischen 50 und 90% bis 50 und 10% variieren, und zwar in Abhängigkeit von der Art des zur Verfügung stehenden Materials und den geforderten Eigenschaften des Fertigmaterials.
Für die Verwirklichung der Erfindung eignen sich besonders reaktionsfähige Materialien mit hohe.η Siliziumgehalt {über 90%), die bei der Verarbeitung von trachytischem Gestein gewonnen werden, wobei diese Materialien darüber hinaus wesentliche Eigenschaften der Puzzolanerde aufweisen.
Ebenso erhält man ausgezeichnete Ergebnisse, wenn man Puzzolanerdezemente verwendet, die unter Verwendung der vorher beschriebenen Materialien hergestellt wurden und schon auf dem Markt zu haben sind.
Die Möglichkeit, in sehr kurzer Zeit von sogar weniger als 12 Stunden Zementerzeugnisse mit sehr hohen mechanischen Eigenschaften zu erhalten, ist namentlich für Vorfertigungen bedeutungsvoll, weil sie unter gleichen Beanspruchungen die Verwendung leichterer Strukturen mit geringeren Dimensionen gestattet. Dies steht nicht nur mit der Wärmebehandlung, sondern auch mit der Art des benutzten Puzzolanerde- oder siliziumhaitigen Zusatzes in Zusammenhang.
Die erreichbare mechanische Festigkeit erhöht sich mit dem Übergang der Benutzung von normalen Portland-Zcmenten zu solchen mit einem hohen Silizium-Modul und von letzterem zu Mischungen aus Portland-Zementen mit reaktionsfähigen Puzzolanerde- oder siliziumhaitigen Zusätzen in Abhängigkeit von deren Menge und Qualität.
Die verschiedenen Ergebnissen, die man mit gemischten Zementen mit siliziumhaitigen Stoffen unterschiedlicher mineralogischer Art bzw. Ursprungs erzielen kann, verleihen diesen Materialien einen ausschlaggebenden Einfluß hinsichtlich des Verfahrens gemäß der Erfindung. Experimentell wurde festgestellt, daß optimale Festigkeitswerte von der Benutzung von Materialien mit einer siliziumhaitigen Komponente abhängig sind.
die weder ausgesprochen kristallin noch übermäßig amorph sein darf. Deshalb erhält man die besten Resultate, wenn sich in dem Erzeugnis ein zweckmäßiges Verhältnis zwischen den Anteilen von amorphen Gelen und kristallinen Komponenten erreichen IaBt
Ein zu hoher Anteil an kristallinen Komponenten fördert die Sprödigkeit des Produkts. Dagegen tritt eine Verminderung der mechanischen Festigkeit bei einem Überwiegenden Anteil der amorphen Komponente ein, da diese eine geringere Fähigkeit besitzt, die sich ι υ bildenden Hydrosilikatverbindungen mit einer mechanisch festen »Skelett«-Basis zu versehen.
Bei gleicher qualitativer und quantitativer Zusammensetzung des benutzten siliziumhaltigen Materials kann schon die Wzhl falscher Bedingungen der ersten η hydrothermalen Behandlung ein von dem optimalen Verhältnis abweichendes amorpho-kristallines Verhältnis bedingen. Die anschließende Wärmebehandlung verschlechtert diese Situation. Deshalb muß angenommen werden, daß die zweite thermische Behandlung — vor allem in quantitativer Hinsicht — die verschiedenen Phasen beeinträchtigt, die sich im Verlauf der hydrothermalen Behandlung bilden.
Die überraschende Erhöhung der mechanischen Eigenschaften, die am Ende der zweiten thermischen Behandlung erzielt werden, war der Gegenstand sowohl thermoanalytischer als auch spektrometischer Untersuchungen.
Die thermale Differentialanalyse zeigt klar, wie mit dem Fortschreiten der Behandlung die Hydrosilikat- so Strukturen generell zu Phasen tendieren, die durch ein immer niedrigeres C/S-Verhältnis und somit durch einen höheren Kondensationsgrad gekennzeichnet sind.
Die Thermogramme zeigen an, daß die Spitzentemperatur (8650C), die diese Strukturen charakterisiert, zu » einer Verschiebung zu niederen Werten neigt, wobei allerdings eine eindeutigere Anzeige der Spitze selbst erfolgt, die ein Anzeichen für eine weitere und vollständigere CaO-SiOa-Kombination ist Daher würde sich bei den Hydratisierungserzeugnissen eine Verstärkung des 11-A-Tobermorits ergeben, der bekanntlich eine höhere mechanische Festigkeit bedingt.
Die Prüfung der Thermogramme in der niederen Temperaturzone (150-4000C) zeigt, daß die zweite Wärmebehandlung eine beträchtliche Reduktion einer ganzen exothermischen Zone zur Folge hat, die sich in dem oben angegebenen Intervall mit einem nur wenig betonten Maximum innerhalb der 350°C-Zone erstreckt. Diese Zone ist durch Wasser der Zwischenschichtart bedingt, das die Form eines monomolekula- w ren Blättchens mit einer Dicke von einigen Λ hat und sehr wahrscheinlich durch Van der Vaals-Bindungen verbunden ist, wobei die einzelnen Körnchen das Produkt bilden.
Als Bestätigung dieser Hypothese zeigen die μ I.R.-Spektren, wie der Prozeß, der zur Bildung überraschend fester mechanischer Strukturen führt, ausschlaggebend auf das zwischen den Silikatstrukturen befindliche Wasser wirkt, während die zweite thermische Behandlung die Bindevibration bei 1,650 cm-' w> erheblich schwächt, die charakteristisch ist für die Hydroxylgruppe und von einigen Verfassern lediglich dem zwischenräumlichen Wasser zugeschrieben wird.
Die Untersuchung von Teststücken aus plastischem Mörtel der Type I.S.O. (ein plastischer Mörtel, der nach h'i den Normen der International Standardisation Organisation vorbereitet wird) hat auch hinsichtlich anderer mechanischer Merkmale befriedigende Resultate ergeben, so in bezug auf den Biegewiderstand, die Maßstabilität die Beständigkeit bei Frost- und Tauperioden, die Verschleißfestigkeit usw.
Hinsichtlich der Granulometrie der zur Herstellung der Erzeugnisse zu verwendenden inerten Stoffe ist eine granulometrische Kurve ausgehend von einer Mischung mn maximaler Dichtigkeit mit dem kleinstmöglichen Vakuumvolumen zweckmäßig.
Die Bindemitteldosierung bezieht sich auf die maximalen Abmessungen des Agglomerates sowie auf die Eigenschaften, die von dem Produkt gefordert werden.
Das Verhältnis Wasser/Zement muß möglichst klein sein, abgestimmt auf die Erfordernisse der Bearbeitbarkeit des Mörtels in bezug auf die Form und die etwaige Verstärkung des Produkts.
Als träge Stoffe empfiehlt sich die Verwendung kieselsäurehaltiger, kieselsäurekalkhaltiger Basaltstoffe, während mit reinen kalkhaltigen oder dolomitischen Stoffen eine geringere Widerstandsfähigkeit erreicht wird. Dies ist wahrscheinlich zurückzuführen auf die Bindungen verschiedener Art die zwischen dem Bindemittel und dem trägen Material in ersterem Fall eintreten können, unter ihnen namentlich die CaO - SiO2-Verbindungen.
Die Dauer des Alterns bei Umgebungstemperatur nach dem Gießen eines Stückes und vor dessen Behandlung im Autoklaven kann in weiten Grenzen schwanken, je nach dem Fabrikationsprogramm, der Qualität des benutzten Bindemittels, der Konsistenz des Mörtels und den Dimensionen des Produktes. In jedem Fall ist es empfehlenswert, dieses Altern nicht weniger als 3 bis 6 Stunden durchzuführen.
Auf solche Weise hergestellte Produkte weisen eine sehr hohe mechanische Festigkeit auf, die wesentlich höher ist als die normaler Konglomerate und Werte von etwa 1500 kg/cm2 erreichen. Diese Produkte haben außerdem eine hohe Mikroporosität. Vergleichsmessungen zwischen herkömmlichen Konglomeraten und solchen, die nach den obigen Angaben hergestellt waren, ergaben für die letzteren nicht nur einen höheren absoluten Porositätswert, sondern auch eine unterschiedliche Porenverteilung entsprechend einer zerstreuten Mikroporosität.
Während so die Gesamtporosität Werte in der Größenordnung von 10-' crnVg erreicht, zeigt die Prüfung der Porenverteilung eine Verschiebung der Kurve auf kleinere Durchmesser hin.
Werden diese Produkte gemäß der Erfindung mit polymerisierbaren Substanzen imprägniert, kann man einen wesentlich höheren Imprägnierungsgrad erreichen als bei normalen Konglomeraten, und zwar in der Größer Ordnung von 10-15 Gewichtsprozent. So erhält man mit der nachfolgenden Polymerisation einen Zement-Harzverbund mit Eigenschaften, die jenen des in üblicher Weise imprägnierten Betons klar überlegen sind.
Unter diesen Voraussetzungen ist vorgesehen, Zementprodukte, die nach dem oben dargelegten Verfahren hergestellt sind, mit polymerisierbaren Substanzen zu imprägnieren und diese Produkte dann unter Bedingungen zu bringen, unter denen die Polymerisation an Ort und Stelle stattfindet.
Aufgrund der besonderen Eigenschaften der Ausgangsprodukte - hoher Porositätsgrad und sehr hoher innerer mechanischer Festigkeit — erhält man Mischprodukte mit außergewöhnlichen mechanischen und praktischen Eigenschaften. Sie haben eine außerordent-
liehe Dichtigkeit und können eine mechanische Festigkeit in der Größenordnung von 2500 kg/cm2 aufweisen.
Bei der Auswahl der für die imprägnierung zu verwendenden polymerisierbaren Substanzen muß eine ganze Reihe von Faktoren in Rechnung gestellt werden, so die Monomerkosten, ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften, ihre Polymerisationsfähigkeit und schließlich die Eigenschaften des erhaltenen Polymers mit Hinblick auf den beabsichtigten Gebrauch des Produkte.
Vom Gesichtspunkt der physikalisch-chemischen Eigenschaften sollten flüssige Monomere bevorzugt werden, deren Viskosität ein schnelles und ausreichend leichtes Eindringen in die mikroskopische Struktur des hergestellten Zemente ermöglicht und die keine allzu lange Polymerisationszeit erfordern und somit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nicht übermäßig beeinträchtigen.
Hinsichtlich der Wahl des Monomers in Verbindung mit der Verwendung des zusammengesetzten Materials werden die chemische Trägheit und die Erweichungstemperatur des polymerischen Harzes als Stabilitätsanzeiger für die organische Komponente im Innern des Produktes gewertet.
Ausgezeichnete Ergebnisse erhält man bei Verwendung zur Impregnation beispielsweise von Akryl- und Metakrylestem, Vinylestern, Styrol usw. Auch Mischungen von kopolymerisierbaren Monomeren, wie beispielsweise von Styrol- und Methylmetakrylat, Vinylazetat, Alpha-Methylstyrol, Di-Vinylbenzol, AKrylnitril usw. können Verwendung finden. Gasförmige Monomere, wie Äthylene, können ebenfalls verwendet werden, wenn geeignete lmprägnierungs- und Polymerisationsverfahren angewandt werden.
Um die Polymerisation zu vereinfachen, werden der monomerischen Charge vorzugsweise geeignete Aktivatoren und gegebenenfalls besondere Polymerisationsbeschleuniger zugesetzt.
Vor der Imprägnierung mit der polymerisierbaren Substanz ist es vorteilhaft, um deren Eindringen zu erleichtern und dadurch ihren Anteil im Innern des Produkte zu erhöhen, letzteres in einem Autoklaven unter Vakuum zu halten, bis ein Restdruck von nur noch einigen mm Quecksilbersäule erreicht ist. Dann erfolgt das Imprägnieren wirksam unter einem Druck von einigen Dutzend Atmosphären (N2) derart, daß die Einsaugezeit verringert und ein tiefes und homogenes Eindringen der Monomercharge in das Innere des Produktes gewährleistet sind.
Durch Zusatz von Farbstoffen zu der polymerisierbaren Substanz kann man die Eindringtiefe ermitteln und die kürzeste Behandlungsdauer je nach den Abmessungen und der Form der Gegenstände bestimmen.
Folgende Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung:
Beispiel 1
Von der Anmelderin hergestellte Mörtel aus Puzzolanerde und Sand im Verhältnis 1 :3 und einem Verhältnis von Wasser zu Zement = 0,50 wird folgendem Verfahren unterworfen:
a) 12 Stunden Altern in Umgebungstemperatur;
b) 3 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215°C (20 atm.);
c) 4 Stunden thermische Behandlung unter atmosphärischem Druck bei 200° C.
Daraus ergibt sich eine jeweilige mechanische Festigkeit von:
855 kg/cm2 am Ende der Behandlung b), 1356 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 2
Erzeugnisse, hergestellt gemäS Beispiel 1 unter Verwendung eines Zements aus einer Mischung von ίο Portlandzement mit einem hohen Silizium-Modul (3,10) und einem niederen Modul von Schmelzmaterialien (1,5) und Sand mit einem hohen SiOrGehalt (90%) im Verhältnis 70 :30, gealtert gemäß Beispiel 1, haben eine mechanische Festigkeit von:
750 kg/cm2 am Ende der Behandlung b), 1112 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 3
Erzeugnisse, hergestellt geia Beispiel 1, unter Verwendung eines normalen Portlandzemente mit einem hohen Silizium-Modul (3,10) und einem niederen Modul von Schmelzmaterialien (1,5), gealtert gemäß Beispiel 1, haben eine mechanische Festigkeit von: 3 580 kg/cm2 am Ende der Behandlung b), 920 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 4
jo Erzeugnisse, hergestellt gemäß Beispiel 1, unter Verwendung eines normalen Portlandzements, gealtert gemäß Beispiel 1, haben eine mechanische Festigkeit von:
560 kg/cm2 am Ende der Behandlung b) 836 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 5
Erzeugnisse, hergestellt gem. Beispiel 1 und gealtert auf folgende Weise:
a) 6 Stunden Voraltern bei Umgebungstemperatur;
b) 6 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 180° C (12 atm.);
c) 2 Stunden Wärmebehandlung bei atmosphärischem Druck und 300° C
haben eine mechanische Festigkeit von:
830 kg/cm2 am Ende der Behandlung b) 1150 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 6
Erzeugnisse, hergestellt nach Beispiel 2 und gealtert wie folgt:
a) 7 Tage Voraltern bei Umgebungstemperatur;
b) 2 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215° C (20 atm.);
c) 3 Stunden Wärmebehandlung bei atmosphärischem Druck und 250° C
haben eine mechanische Festigkeit von:
725 kg/cm2 am Ende der Behandlung b) 981 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 7
Beton, granulometrisch hergestellt nach der Fuller-Kurve (P=\00i/d/D) aus Puzzolanerdezement mit
hoher thermischer Beständigkeit und basaltischen Inaktivstoffen mit einem maximalen Durchmesser des Aggregates = 10 mm, einem Verhältnis Wasser/Zement = 0,50 und Zement/Inaktivstoffen 1 :5 wurde folgenden Alterungsbedingungen unterworfen:
a) 12 Stunden Voraltern bei Umgebungstemperatur;
b) 3 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215° C (20 atm.);
c) 4 Stunden Behandlung bei atmosphärischem Druck und 2000C.
Es ergab sich eine mechanische Festigkeit von:
825 kg/cm2 am Ende der Behandlung b)
1250 kg/cm2 am Ende der Behandlung c)
Beispiel 8
Beton, hergestellt gemäß Beispiel 7 unter Verwendung eines Zements aus einer Mischung Portlandzement mit einem hohen Silizium-Modul (3,10), einem niedrigen Schmelzmaterialien-Modul (1,5) und Sand mit einem hohen (90%) SiO2-GehaIt im Verhältnis 70 :30, gealtert gemäß Beispiel 7, ergibt eine mechanische Festigkeit von:
725 kg/cm2 am Ende der Behandlung b)
1150 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 9
wurden schließlich einem Restdruck von etwa 1 mm
Quecksilbersäule unterworfen.
Nach der Imprägnierung unter Vakuum durch
Untertauchen in in richtigen Mengen beigegebenes Methyl-Metakrylat (0,1 Dimethylanilin + 1% Benzoyl-
Peroxyd) wird ein Druck von etwa 50 atm. (N2) auf den Autoklaven ausgeübt, um die Monomer-Durchdringung
schnell zu vervollständigen. Nach der Impregnation werden die Erzeugnisse in Aluminiumfolien eingeschlagen, um die Verdampfungsverluste des Monomers während der Thermopolymerisation zu verringern.
Dann werden sie bei 660C 15 Stunden lang thermisch
behandelt
Nach dieser Behandlung haben die Erzeugnisse is folgende Eigenschaften:
a) Grad der Imprägnierung
b) mechanische Druckfestigkeit
c) Wasseraufnahme
d) Abrieb (ASTM C418-68)
11 Gewichtsprozent
1850 kg/cm2
0,15%
2g
Beton, hergestellt gemäß Beispiel 7 unter Verwendung von kalkhaltigen Inaktivstoffen, granulometrisch entsprechend der Fuller-Kurve (P = \00\fv7D) mit einem Maximaldurchmesser des Aggregates = 10 mm und einem Verhältnis Wasser/Zement = 0,50, einem Zementaggregatverhältnis = 1,4 wird unter folgenden 35 Man erhält Bedingungen gealtert:
Beispiel 11
Mörtel, hergestellt aus Puzzolanerdezement mit hoher chemischer Beständigkeit und Sand nach den italienischen Normen im Verhältnis 1:3 bei einem Verhältnis von 0,50 von Wasser/Zement, wird folgendem Verfahren unterworfen:
a) 12 Stunden Voraltern bei Umgebungstemperatur;
b) 3 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215° C (20 atm.);
c) 4 Stunden Wärmebehandlung unter atmosphärischem Druck bei 2000C.
a) 12 Stunden Voraltern bei Umgebungstemperatur;
b) 3 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215° C (20 atm.);
c) 4 Stunden Behandlung bei atmosphärischem Druck und 200° C.
Es ergibt sich eine mechanische Festigkeit von:
646 kg/cm2 am Ende der Behandlung b)
857 kg/cm2 am Ende der Behandlung c)
Beispiel 10 Beton, hergestellt auf folgende Art:
Ein Bindemittel mit 70 :30 Anteilen von Portland-Zement mit einem hohen Silizium-Modul (3,10) und einem niedrigen Schmelzmaterialien-Modul (1,3) und einem Sand mit einem hohen (90%) SiO2-GeImIt.
Basalthaltige Inaktivstoffe granulometrisch entsprechend der Fuller-Kurve (P = lOOj/WD) mit einem maximalen Durchmesser des Aggregates von 10 mm bei einem Bindemittel/Inaktivstoff-Gewichtsverhältnis von 1,5 und einem Verhältnis Wasser/Bindemittel = 0,50 wurde folgenden Alterungsbedingungen unterworfen:
a) 12 Stunden bei Umgebungstemperatur;
b) 3 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215°C (20 atm.)
c) 4 Stunden thermische Behandlung unter atmosphärischem Druck bei 200° C
Man erhält eine mechanische Festigkeit von 1250 kg/ cm2 und eine Gesamtporisi tat von 0,0625 cm3/g.
Die im vorangegangenen erwähnten Betonarten eine mechanische Druckfestigkeit von 1356 kg/ cm2,
eine Porosität von 0,085 cm3/g.
Werden diese Erzeugnisse einer Imprägnation und Polymerisation gemäß Beispiel 10 unterworfen, so erhält man folgende Werte:
a) Grad der Imprägnierung 12^5 Gewichtspro
zent
b) mechanische Druckfestigkeit 2160 kg/cm2
c) Wasseraufnahme 0,10%
d) Abrieb (ASTM C 4 18-68) 1 ,5 g
Beispiel 12
Beton, hergestellt aus A.R.C. Puzzolanerdezement und basaltischen Inaktivstoffen, granulometrisch ent-
sprechend der Fuller-Kurve (P = \Wrfd7D) mit einem maximalen Durchmesser des Aggregats =10 mm und mit einem Verhältnis Wasser/Zement = 03 und Bindemittel/Inaktmtoffen = 0,2 wird den Alterungsbedingungen gemäß Beispiel 10 unterworfen. Er erhält eine mechanische Festigkeit von 1260 kg/cm2 und eine Porosität von 0,0752 cmVg.
Werden solche Erzeugnisse einer nachfolget den Imprägnierung und Polymerisation unter Verwendung von Styrol als Monomer und unter den Voraussetzungen gemäß Beispiel 10 unterworfen, so erhält man folgende Werte:
a) Grad der Imprägnierung 9,9 Gewichtsprozent
b) mechanische Druckfestigkeit 2040 kg/cm2
c) Wasseraufnahme 0,21%
d) Abrieb (ASTM C 4 18-68) 4,5 g.
Beispiel 13
Mörtel, hergestellt gemäß Beispiel 11 unter Verwendung einer Mischung von Portland-Zement mit einem hohen Silizium-Modul (3,10) und mit einem niederen Schmelzmaterialien-Modul und Sand mit hohem SiO2-Gehalt (90%), im Verhältnis 70:30, gealtert gemäß
Beispiel 11, ergibt eine mechanische Festigkeit von 1330 kg/cm2 und eine Porosität von 0,085 cmVg.
Werden solche Ergebnisse einer nachfolgenden Behandlung gemäß Beispiel 12 unterworfen, so erhält
S man
a) Grad der Imprägnierung
b) mechanische Druckfestigkeit
ίο c) Wasseraufnahme
d) Abrieb (ASTM C 4 18-68)
10 Gewichtsprozent
2200 kg/cm* 0,20% 4 g.

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Zementerzeugnissen mit hoher mechanischer Festigkeit unter Verwendung von silikatischen Zuschlagstoffen, wobei die Erzeugnisse nach dem üblichen Voraltern bei Umgebungstemperatur einer Behandlung mit Dampf unter Druck unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse aus Portland-Zementen oder ir.it Mischungen aus 50 bis 90% Portland-Zement und 50 bis 10% reaktionsfähigen siliziumhaitigen Stoffen hergestellt werden und die Erzeugnisse nach der Dampfdruckbehandlung einer Wärmebehandlung in einer wasserfreien Umgebung bei einer Temperatur zwischen 120 und 3500C während einer Dauer von 1 bis 12 Stunden unterworfen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse mit Portland-Zententen mit einem Silizium-Modul höher als 3 hergestellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse mit Puzzolanerdezementen hergestellt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse aus Mischungen von Porlland-Zement und aus trachytischem Gestein gewonnenen Puzzolanerdestoffen hergestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfbehandlung bei einer Temperatur zwischen 150° und 250° während einer Dauer von 1 bis 6 Stunden durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse in einem Autoklaven unter Vakuum gehalten werden, daß sie mit einem polymerisierbaren Stoff imprägniert und anschließend einem Druck von einigen Dutzend Atmosphären ausgesetzt werden, so daß die Polymerisation im Innern der Erzeugnisse selbst stattfindet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als polymerisierbare Substanz Styrol, ein Akryl- oder Metakrylester oder ein Vinylester verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zementerzeugnisse vor der Imprägnierung einige Zeit unter Vakuum behandelt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung der Erzeugnisse mit der polymerisierbaren Substanz unter Druck durchgeführt wird.
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Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2139208A1 DE2139208A1 (de) 1972-02-17
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GB (1) GB1359516A (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RO72773B (ro) * 1976-07-09 1984-03-31 Aksjeselskapet Norcem Procedeu de obtinere a unor compozitii de betoane rezistente la coroziune
US4187118A (en) * 1977-08-12 1980-02-05 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Concrete composition for making concrete moldings and method for making such concrete moldings
GB2182922A (en) * 1985-11-15 1987-05-28 Ralph Geoffrey Scurlock Cement having enhanced resistance to low temperature thermal cycling
WO1991017875A1 (en) * 1990-05-18 1991-11-28 E. Khashoggi Industries Hydraulically bonded cement compositions and their methods of manufacture and use
IT1244283B (it) * 1990-07-04 1994-07-08 Nuova Sacelit Spa Procedimento per l'ottenimento di una lastra in conglomerato cementizio in particolare per rivestimenti protettivi dagli agenti atmosferici e lastra cosi' ottenuta
US5246496A (en) * 1991-08-15 1993-09-21 Associated Universities, Inc. Phosphate-bonded calcium aluminate cements
DE4221014C1 (de) * 1992-06-26 1993-09-30 Aloys Dr Wuestefeld Verfahren zur Herstellung einer Zementmischung für einen Mörtel zur Erzeugung von Stahlbeton sowie nach dem Verfahren hergestellte Zementmischung und deren Verwendung
US5531824A (en) * 1995-05-25 1996-07-02 Burkes; J. Pate Method of increasing density and strength of highly siliceous cement-based materials
ITPC20070041A1 (it) * 2007-08-24 2009-02-25 Cesare Melegari Trattamento di manufatti in calcestruzzo, atto a proteggere sia il calcestruzzo sia i ferri di armatura dagli effetti degli agenti atmosferici

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2699097A (en) * 1953-03-20 1955-01-11 Johns Manville Method of manufacture of heat insulating shapes
GB1043015A (en) * 1963-08-19 1966-09-21 Colonial Sugar Refining Co Method of manufacturing building structural and paving products using a calcium silicate hydrate bonding matrix
US3472668A (en) * 1968-05-31 1969-10-14 Owens Corning Fiberglass Corp Reinforcement of lower density inorganic structures

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Publication number Publication date
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GB1359516A (en) 1974-07-10
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US3885979A (en) 1975-05-27
FR2104056A5 (de) 1972-04-14

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